Wie KMUs von Cloud-betriebenen Robotern profitieren Smarte Robotik, smarte Fabrik

Von Silvano Böni

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Viele KMUs sind als Zulieferer tätig und darauf angewiesen, auch variantenreiche Aufträge in kürzester Zeit zu bearbeiten. Hierfür müssen sie aber jederzeit die volle Kontrolle über alle Produktionsschritte behalten. Zuverlässig gelingen kann das durch die Bereitstellung von Echtzeitdaten via Cloud, in der alle prozesskritischen Daten dokumentiert und analysiert werden. Besonders vielversprechend ist das «Cloud-Computing» in Verbindung mit kollaborierenden Industrierobotern.

Cobots bieten KMUs die Möglichkeit, einfach, schnell, flexibel und kostengünstig zu automati­sieren.
Cobots bieten KMUs die Möglichkeit, einfach, schnell, flexibel und kostengünstig zu automati­sieren.
(Bild: Universal Robots )

Die Entscheidung für die Cloud im industriellen Kontext ist längst überfällig, immerhin ist unsere Welt zunehmend vernetzt. Fast 60 Prozent der Weltbevölkerung sind online, in führenden Industrieländern sind es gar 90 Prozent. Smartphone, Apps, Online-Banking, Streaming von Musik und Podcasts, soziale Medien, E-Mails – ein Leben ohne Internet ist kaum mehr vorstellbar.

So sind in der Schweiz bereits neun von zehn Bürgern online, und diese Tendenz nimmt über alle Altersgruppen hinweg weiter zu, wie Zahlen des Schweizerischen Bundesamtes für Statistik beweisen. Mit weitreichenden Folgen für das Konsumentenverhalten: Der Verkauf diverser Waren und Services kann global stattfinden und sogar der Support für Produkte und Dienstleistungen erfolgt immer öfter durch das Kabel. Der Trend zur umfassenden Vernetzung kann auch kleinen und mittelständischen Betrieben helfen, die eigene Produktion optimal aufzustellen und Mitarbeitende zu entlasten – insbesondere durch den Zusammenschluss von Digitalisierung und Automatisierung.

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Verbesserungspotenziale identifizieren – dank Cloud-Computing

Cloud-Computing ist besonders erfolgversprechend, weil es Informationsströme sowohl zwischen Maschinen als auch zwischen Mensch und Maschine erheblich optimiert und die vorhandenen Daten Rückschlüsse auf Verbesserungspotenziale zulassen. Je flüssiger die Kommunikation verläuft, desto transparenter lassen sich eventuelle Wartungen vorhersagen und mögliche Zeitfresser im Betrieb beseitigen.

Beim Cloud-Computing nutzt der Anwender die benötigte Software als Service, der über das Internet zur Verfügung gestellt wird. Er muss diese nicht mehr auf lokalen Rechnern installieren. Das spart Zeit – und Kosten.

Damit auch die Produktion davon profitieren kann, benötigen die dort genutzten Maschinen geeignete Schnittstellen, um an die Cloud angebunden zu werden. Bei kollaborierenden Robotern, wie sie zum Beispiel das dänische Unternehmen Universal Robots herstellt, ist das der Fall.

Robotik trifft IT: Die Produktion wird digital

Die sogenannten Cobots bieten KMUs die Möglichkeit, einfach, schnell, flexibel und kostengünstig zu automatisieren. Ob beim Palettieren, Montieren, Etikettieren oder Schweissen – es geht vor allem darum, den Menschen von monotonen, unergonomischen und anstrengenden Tätigkeiten zu entlasten und die Produktion effizienter aufzustellen. Nach einer erfolgreich absolvierten Risikobeurteilung dürfen Mensch und Maschine sogar direkt zusammenarbeiten. Aufgrund der vielen begrüssenswerten Aspekte nutzen immer mehr Betriebe diese Form der Automatisierung. Die Option, Cobots an die Cloud anzubinden, eröffnet nun weitere Vorteile.

So sind Unternehmen etwa imstande, vielfältige Aktivitäten wesentlich einfacher, schneller und genauer auszuführen, als dies mit eigener Software auf lokalen Geräten oder gar manuell möglich wäre. Ein Beispiel hierfür ist die Fertigung, die beispielsweise mit Echtzeitanalysen, vorausschauender Wartung, Online-Support und Diagnosen deutlich optimiert werden kann.

Produktionsschritte beobachten und vorhersagen: die Analyse

Cobots sind hochentwickelte Maschinen und verfügen über zahlreiche Informationen, die für erweiterte Analysen zur Verfügung stehen. Diese Informationen können mithilfe von Software in der Cloud einfach nutzbar gemacht werden. Das ist besonders hilfreich, wenn es darum geht, eine Roboteranwendung für mehr Durchsatz zu optimieren oder versteckte Programmierprobleme zu lokalisieren. Analytik taucht in der Regel im Zusammenhang mit zwei Fragen auf: «Was ist passiert?» und «Was wird passieren?» Ersteres lässt sich dadurch beantworten, dass Maschinendaten von Cobots zunächst gesammelt und konsolidiert werden.

Diese Informationen dienen anschliessend dazu, historische Produktionsdaten, Zykluszeitschwankungen, Quellen beziehungsweise Ursachen von Ausfallzeiten und andere Gegebenheiten verstehen zu können.

Bei diesem Vorgang kann eine spezielle Software eingesetzt werden, die heute sogar Maschinelles Lernen nutzt, also Künstliche Intelligenz, um ein tieferes Verständnis für eine bestimmte Anwendung zu erlangen. Sie alarmiert Experten, wenn bestimmte Trends oder Anomalien festgestellt werden, die vom regulären Betrieb abweichen.

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Besser aufgestellt mit Back-ups

Erhobene Daten sollten in Form eines Back-ups gesichert werden. Auch hier hat sich die Cloud für Unternehmen als zuverlässiges «Medium» bewährt. Die Sicherung eines Cobots in der Cloud bietet enorme Zuverlässigkeit und erfolgt darüber hinaus oft in Echtzeit. Zudem erübrigt es sich, ein externes Speichermedium zu verwenden oder sich merken zu müssen, welche Version wo abgelegt wurde.

Indes werden auch andere kritische Dateien oft in der Cloud verwahrt. Dazu gehören insbesondere Protokolldateien und andere Diagnose- und Kalibrierungsdaten des Cobots. Diese Informationen werden zwar nicht täglich benötigt, sind aber bei der Fehlersuche oder in dem Fall, dass eine ausgefallene Robotersteuerung ersetzt oder umgebaut werden muss, enorm hilfreich. Sind diese Dateien sicher in der Cloud gespeichert, können Unternehmen jederzeit darauf zugreifen. Einige Back-up-Lösungen bieten sogar die Möglichkeit, diese Dateien mit dem Roboterhändler oder den Roboterintegratoren zu teilen.

Ferndiagnose beschleunigt Fehlerbehebung

Auch mit Blick auf Support-Dienste ist die Cloud in Verbindung mit Robotern vorteilhaft. So lässt sich ein mit der Cloud verbundener Cobot wesentlich einfacher warten – nicht nur in Pandemiezeiten. Bei Problemen mit einer Anwendung ist es etwa möglich, Analysen, Protokolle, den E/A-Status und andere Informationen mit Experten im Unternehmen und sogar mit dem Händler, dem Integrator oder dem Hersteller zu teilen. Ohne Cloud ist in diesen Fällen ein Besuch vor Ort zumeist unumgänglich. Das verzögert die Problembehebung und ist in der Regel mit Kosten verbunden. Einige Hersteller verfügen über ausgefeilte Analyse-Tools, mit denen sich auch schwer zu findende Probleme bequem diagnostizieren lassen. Universal Robots beispielsweise nutzt ein Software-​Tool zur Analyse detaillierter Roboterdaten, mit dem sich Probleme vorhersagen lassen, noch bevor diese auftreten.

Arbeiten aus der Ferne? Die Cloud machts möglich

Mit Cloud-Computing haben Unternehmen demnach die Chance, Cobot-Anwendungen zu optimieren, hilfreiche Daten effizient zu sichern und Support-Dienste unkompliziert und zügig auszuführen. Diese Tätigkeiten sparen den Betrieben zeitliche und finanzielle Ressourcen und bieten sich somit gerade für KMUs an, die unter einem hohen Wettbewerbsdruck stehen. Wer noch gewinnbringender arbeiten möchte, vereint alle Aktivitäten über eine gemeinsame IoT-Plattform, die sogar ein Arbeiten aus der Ferne möglich macht.

Die Cloud hat damit ihren Siegeszug in die Produktionshallen angetreten und ist dabei, qualitätskritische Prozesse von Grund auf zu revolutionieren. Für KMUs bieten sich hier noch viele ungenutzte Chancen, sich zukunftsfähig aufzustellen und noch produktiver zu fertigen.

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